カラーフィルターの製造方法およびカラーフィルター
【課題】カラーフィルターをより簡易に製造することができるカラーフィルター製造方法を提供する。
【解決手段】はじめに、基材７０上に赤色着色層用材料７１ａを塗布し、次に、遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層用材料７１ａが残るよう、赤色着色層用材料７１ａを露光する。その後、赤色着色層用材料７１ａ上に遮光層用材料７４ａを塗布し、次に、遮光部分６４に対応する領域に遮光層用材料７４ａが残るよう、遮光層用材料７４ａを露光する。その後、赤色着色層用材料７１ａおよび遮光層用材料７４ａを現像して、遮光層７４と赤色着色層７１とを含む遮光部分６４を形成するとともに、赤色着色層７１を含む赤色着色部分６１を形成する。
【解決手段】はじめに、基材７０上に赤色着色層用材料７１ａを塗布し、次に、遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層用材料７１ａが残るよう、赤色着色層用材料７１ａを露光する。その後、赤色着色層用材料７１ａ上に遮光層用材料７４ａを塗布し、次に、遮光部分６４に対応する領域に遮光層用材料７４ａが残るよう、遮光層用材料７４ａを露光する。その後、赤色着色層用材料７１ａおよび遮光層用材料７４ａを現像して、遮光層７４と赤色着色層７１とを含む遮光部分６４を形成するとともに、赤色着色層７１を含む赤色着色部分６１を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮光部分と、遮光部分間に設けられた着色部分とを有するカラーフィルターを製造する方法に関する。また本発明は、遮光部分と、遮光部分間に設けられた着色部分とを有するカラーフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面ディスプレイとして液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置などが実用化されている。これらの表示装置においては、一般に、光源からの光のうち所望の波長の光のみを取り出すため、または、光源からの光の色純度を向上させるため、カラーフィルターが設けられている。
【０００３】
カラーフィルターは、基材上に設けられ、光源からの光を遮蔽する遮光部分と、遮光部分間に設けられ、光源からの光のうち所望の波長を有する光のみを透過させる着色部分と、を備えている。このようなカラーフィルターの製造方法は、一般に、遮光部分を形成する工程と、遮光部分間に設けられた着色部分を形成する工程と、を備えている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載のカラーフィルター製造方法においては、はじめに、基材上に遮光部分が所定のパターンで形成され、次に、遮光部分間に、赤色着色部分、緑色着色部分および青色着色部分が形成される。このうち遮光部分を形成する工程においては、はじめに、基材上にクロム薄膜が形成され、次に、クロム薄膜上に感光性レジストが塗布される。その後、感光性レジストを所定のマスクを介して露光、現像することによりレジストパターンが形成され、次に、当該レジストパターンをマスクとしてクロム薄膜をエッチングすることにより、所定パターンを有する遮光部分が形成される。
【０００５】
また、赤色着色部分を形成する工程においては、はじめに、赤色着色部分を構成する赤色用感光性樹脂が基材上に塗布され、次に、当該赤色用感光性樹脂が所定のマスクを介して露光、現像され、これによって、遮光部分間に赤色着色部分が形成される。緑色着色部分および青色着色部分を形成する工程においても、赤色着色部分の形成工程の場合と同様に、塗布処理、露光処理および現像処理を行うことにより、遮光部分間に緑色着色部分および青色着色部分が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１７１６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のカラーフィルター製造方法においては、遮光部分の形成工程と、各色の着色部分の形成工程とにおいて、塗布処理、露光処理および現像処理がそれぞれ実施される。このように同様の処理が繰り返されるため、製造に要する時間が長くなることや、製造設備のコストが高くなることが考えられる。
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、カラーフィルターをより簡易に製造することができるカラーフィルター製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分とを有するカラーフィルターを製造する方法において、基材を準備する工程と、前記基材上に第１着色層用材料を塗布する工程と、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域に前記第１着色層用材料が残るよう、前記第１着色層用材料を露光する工程と、前記第１着色層用材料上に遮光層用材料を塗布する工程と、前記基材の前記遮光部分に対応する領域に前記遮光層用材料が残るよう、前記遮光層用材料を露光する工程と、前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する工程と、を備えたことを特徴とするカラーフィルター製造方法である。
【００１０】
本発明によるカラーフィルター製造方法において、カラーフィルターは、遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分、第２着色部分および第３着色部分とを有していてもよい。
この場合、前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成した後に、第２着色層を含む第２着色部分を形成し、第３着色層を含む第３着色部分を形成してもよい。
若しくは、前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する前に、第２着色層を含む第２着色部分を形成し、第３着色層を含む第３着色部分を形成してもよい。
若しくは、前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する前に、第２着色層を含む第２着色部分を形成し、かつ、前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成した後に、第３着色層を含む第３着色部分を形成してもよい。
【００１１】
本発明によるカラーフィルター製造方法において、前記第１着色層用材料は、露光により硬化するネガ型の感光性材料からなっていてもよい。この場合、前記第１着色層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域に塗布された前記第１着色層用材料が露光される。
【００１２】
本発明によるカラーフィルター製造方法において、前記第１着色層用材料は、露光により軟化するポジ型の感光性材料からなっていてもよい。この場合、前記第１着色層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域以外の領域に塗布された前記第１着色層用材料が露光される。
【００１３】
本発明によるカラーフィルター製造方法において、前記遮光層用材料は、露光により硬化するネガ型の感光性材料からなっていてもよい。この場合、前記遮光層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分に対応する領域に塗布された前記遮光層用材料が露光される。
【００１４】
本発明によるカラーフィルター製造方法において、前記遮光層用材料は、露光により軟化するポジ型の感光性材料からなっていてもよい。この場合、前記遮光層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分に対応する領域以外の領域に塗布された前記遮光層用材料が露光される。
【００１５】
本発明は、基材と、基材上に形成された遮光層および第１着色層を有するカラーフィルターにおいて、カラーフィルターをその法線方向から見た場合、入射した光を遮光する遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分と、に区画され、前記第１着色部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第１着色層とを含み、前記遮光部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第１着色層と、当該第１着色層上に形成された遮光層とを含むことを特徴とするカラーフィルターである。
【００１６】
本発明によるカラーフィルターは、基材上に形成された第２着色層および第３着色層をさらに有していてもよい。この場合、カラーフィルターをその法線方向から見た場合、入射した光を遮光する遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分、第２着色部分および第３着色部分に区画され、前記第２着色部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第２着色層とを含んでおり、前記第３着色部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第３着色層とを含んでいる。
【００１７】
本発明によるカラーフィルター製造システムは、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分と、遮光部分間に設けられ、第１着色層を第１着色部分とを有するカラーフィルターを製造するシステムであって、カラーフィルター用の基材を保管するとともに搬送するコア装置と、前記コア装置に接続された第１着色処理ラインであって、前記基材上に第１着色層用材料を塗布する塗布装置と、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域に前記第１着色層用材料が残るよう、前記第１着色層用材料を露光する露光装置と、を有する第１着色処理ラインと、前記コア装置に接続された遮光層用処理ラインであって、前記基材上に遮光層用材料を塗布する塗布装置と、前記基材の前記遮光部分に対応する領域に前記遮光層用材料が残るよう、前記遮光層用材料を露光する露光装置と、露光済みの前記遮光層用材料を現像する現像装置と、を有する遮光層用処理ラインと、を備え、前記コア装置は、露光済みの前記第１着色層用材料が形成された前記基材を、前記第１着色処理ラインから前記遮光層用処理ラインに搬送し、前記遮光層用処理ラインの前記現像装置において、露光済みの前記第１着色層用材と露光済みの前記遮光層用材料とがともに現像されることを特徴とするカラーフィルター製造システムである。
【００１８】
本発明によるカラーフィルター製造システムにおいて、前記第１着色処理ラインは、露光済みの前記第１着色層用材料を現像する現像装置をさらに有していてもよい。この場合、前記第１着色処理ラインには、第１着色処理ラインの前記露光装置を経た前記基材を、第１着色処理ラインの前記現像装置をバイパスして前記コア装置に戻すバイパスラインが設けられている。
【００１９】
本発明によるカラーフィルター製造システムにおいて、前記第１着色処理ラインは、第１着色処理ラインの前記現像装置を経た基材に対して加熱処理を施す焼成装置をさらに有していてもよい。この場合、前記第１着色処理ラインには、第１着色処理ラインの前記露光装置を経た前記基材を、第１着色処理ラインの前記現像装置および前記焼成装置をバイパスして前記コア装置に戻すバイパスラインが設けられている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、カラーフィルター製造方法は、基材を準備する工程と、基材上に第１着色層用材料を塗布する工程と、基材の遮光部分および第１着色部分に対応する領域に第１着色層用材料が残るよう、第１着色層用材料を露光する工程と、第１着色層用材料上に遮光層用材料を塗布する工程と、基材の遮光部分に対応する領域に遮光層用材料が残るよう、遮光層用材料を露光する工程と、第１着色層用材料および遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する工程と、を備えている。このように本発明によれば、まず、基材上に、露光済みの第１着色層用材料が形成され、その後、露光済みの第１着色層用材料上に、露光済みの遮光層用材料が形成される。このため、第１着色層用材料と遮光層用材料とを１回の現像処理により同時に現像することができる。このため、第１着色層用材料と遮光層用材料とを別々の現像処理により現像する場合に比べて、現像処理の回数を削減することができる。このことにより、製造に要する時間を短くすることができ、また、製造設備のコストを低減することができる。
【００２１】
本発明によれば、カラーフィルターは、基材と、基材上に形成された遮光層および第１着色層を有している。また、カラーフィルターをその法線方向から見た場合、入射した光を遮光する遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分と、に区画される。このうち遮光部分は、基材と、基材上に形成された第１着色層と、当該第１着色層上に形成された遮光層とを含んでいる。このため、遮光部分が第１着色層を含まない場合に比べて、遮光部分における光学濃度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）は、本実施の形態におけるカラーフィルターを示す縦断面図、図１（ｂ）は、本実施の形態によるカラーフィルターを示す平面図。
【図２】図２は、本実施の形態におけるカラーフィルター製造システムを示す図。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態におけるカラーフィルター製造方法を示す図。
【図４】図４（ａ）〜（ｅ）は、本実施の形態によるカラーフィルター製造方法において、第１着色部分および遮光部分を形成する工程を示す図。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、比較の形態におけるカラーフィルター製造方法を示す図。
【図６】図６（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態におけるカラーフィルター製造方法の変形例を示す図。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態におけるカラーフィルター製造方法のその他の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。まず図１により、本実施の形態におけるカラーフィルター６０全体について説明する。
【００２４】
カラーフィルター
図１（ａ）に示すように、カラーフィルター６０は、基材７０と、基材７０上に所定のパターンで形成された赤色着色層（第１着色層）７１と、赤色着色層７１上に所定パターンで形成された遮光層７４と、赤色着色層７１間に形成された緑色着色層（第２着色層）７２および青色着色層（第３着色層）７３と、を有している。
【００２５】
また、図１（ｂ）に示すように、カラーフィルター６０をその法線方向（図１（ａ）において矢印ＤＮで示す方向）から見た場合、カラーフィルター６０に入射した光を遮光する遮光部分６４と、遮光部分６４間に設けられた赤色着色部分（第１着色部分）６１、緑色着色部分（第２着色部分）６２および青色着色部分（第３着色部分）６３と、に区画される。このうち、赤色着色部分６１は、図１（ａ）に示すように、基材７０と、基材７０上に形成された赤色着色層７１と、を含んでいる。同様に、緑色着色部分６２は、基材７０と、基材７０上に形成された緑色着色層７２と、を含んでおり、青色着色部分６３は、基材７０と、基材７０上に形成された青色着色層７３と、を含んでいる。また、図１（ａ）に示すように、遮光部分６４は、基材７０と、基材７０上に形成された赤色着色層７１と、当該赤色着色層７１上に形成された遮光層７４とを含んでいる。
【００２６】
次に、カラーフィルター６０の各構成要素についてそれぞれ詳細に説明する。
【００２７】
はじめに基材７０について説明する。基材７０の材料は、光透過性を有するとともに、所定の安定性、耐久性等を備える限り特に限定されるものではない。基材７０の材料として、例えば、ガラスやポリマー等が使用される。
【００２８】
次に、赤色着色層７１、緑色着色層７２および青色着色層７３について説明する。各着色層７１，７２，７３は、後述するように、はじめに、各色の顔料や染料等の着色剤が分散または溶解された感光性樹脂を基材７０上に塗布し、その後、塗布された感光性樹脂を露光、現像することにより形成される層である。
このうち赤色着色層７１に用いられる着色剤としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
緑色着色層７２に用いられる着色剤としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
青色着色層７３に用いられる着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
【００２９】
各着色層７１，７２，７３を構成する感光性樹脂としては、ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれも用いることができる。ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれにおいても、一般的なネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂、例えばアルカリ可溶性の感光性樹脂を用いることができる。
例えば、ネガ型感光性樹脂としては、架橋型樹脂をベースとした化学増幅型感光性樹脂、具体的にはポリビニルフェノールに架橋剤を加え、さらに酸発生剤を加えた化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。また例えば、アクリル系ネガ型感光性樹脂として、少なくとも紫外線照射によりラジカル成分を発生する光重合開始剤と、分子内にＣ＝Ｃなるアクリル基を有し、発生したラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる官能基（例えば、アルカリ溶液による現像の場合は酸性基をもつ成分）とを含有するものを用いることができる。上記のアクリル基を有する成分のうち、比較的低分子量の多官能アクリル分子としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＤＰＰＡ）、テトラメチルペンタトリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）等が挙げられる。また、高分子量の多官能アクリル分子としては、スチレン−アクリル酸−ベンジルメタクリレート共重合体の一部のカルボン酸基部分にエポキシ基を介してアクリル基を導入したポリマー等が挙げられる。
また、ポジ型感光性樹脂としては、例えば、ノボラック樹脂をベース樹脂とした化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。
本実施の形態においては、各着色層７１，７２，７３を構成する感光性樹脂として、ネガ型の感光性樹脂が用いられる。
【００３０】
次に、遮光層７４について説明する。遮光層７４は、後述するように、はじめに、遮光性粒子を含有する感光性樹脂を基材７０上に塗布し、その後、塗布された感光性樹脂を露光、現像することにより形成される層である。
遮光性粒子としては、感光性樹脂に所望の遮光性を付与することができる粒子が用いられ、例えば、カーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等が用いられる。
遮光層７４を構成する感光性樹脂としては、ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれも用いることができる。ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれにおいても、各着色層７１，７２，７３の場合と同様に、一般的なネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂を用いることができる。
なお、本実施の形態においては、遮光層７４を構成する感光性樹脂として、ネガ型の感光性樹脂が用いられる。
【００３１】
なお、図示はしないが、カラーフィルター６０は、各着色層７１，７２，７３および遮光層７４を覆うオーバーコート層をさらに有していてもよい。オーバーコート層は、各着色層７１，７２，７３および遮光層７４を外部から保護するとともに、各着色層７１，７２，７３および遮光層７４に含まれる不純物などが外部に流出するのを防ぐ層である。オーバーコート層は、例えば複数の層を積層して形成されており、各層の材料としては、例えば透明感光性樹脂、透明熱硬化性樹脂等を用いることができる。各層の材料として、珪素、アルミニウム、亜鉛またはスズの酸化物または酸窒化物等が用いられていてもよい。
【００３２】
また、図示はしないが、カラーフィルター６０は、カラーフィルター６０と対向するよう配置される表示基板（液晶駆動用基板、有機ＥＬ基板など）との間隔を一定に保つためのスペーサーをさらに有していてもよい。スペーサーは、一般に、遮光部分６４に形成される。スペーサーを形成する方法が特に限られることはなく、例えば、遮光層７４よりも後に形成される緑色着色層７２および青色着色層７３を遮光層７４上に積層させることによりスペーサーを形成してもよい。
【００３３】
カラーフィルター製造システム
次に、図２を参照して、カラーフィルター６０を製造するカラーフィルター製造システム１について説明する。図１に示すように、カラーフィルター製造システム１は、複数枚の基材７０が収納された複数の基材収納済みのカセット（図示せず）または空のカセット（図示せず）を保管するスタッカークレーン方式のコア装置１０と、コア装置１０の複数の基材出し入れ位置（基材搬出位置Ｃ１および基材搬入位置Ｃ２）のそれぞれに接続され、コア装置１０内に保管されている基材収納済みのカセット内に収納された基材７０に対してカラーフィルター６０を製造するための各種の処理を行う複数の処理ライン２０，３０，４０，５０とを備えている。なお、コア装置１０は水平な設置面上にて直線状に延びるように設置され、各処理ライン２０，３０，４０，５０は設置面上にてコア装置１０の側部から逆Ｕ字状に横方向に張り出すように設置されている。
【００３４】
上述のように、カラーフィルター製造システム１において、スタッカークレーン方式のコア装置１０が各処理ライン２０，３０，４０，５０に接続されている。また、コア装置１０は、複数のカセットを保管するためのストッカー（図示せず）と、このストッカーに保管されているカセットをストッカー内で搬送するスタッカークレーン（図示せず）とを有している。ここで、スタッカークレーンは、図２における左右方向に走行可能となっている。このため、カセットに収納されている基材７０に対して、各処理ライン２０，３０，４０，５０による処理を任意の順番で施すことが可能である。
【００３５】
上述の処理ライン２０，３０，４０，５０のうち、処理ライン２０は、基材７０上に所定パターンで遮光層７４を形成するための遮光層用処理ライン２０である。この遮光層用処理ライン２０は、図２に示すように、基材７０上に遮光層用材料７４ａを塗布する塗布装置２１と、塗布された遮光層用材料７４ａを加熱により固化させるホットプレート（ＨＰ）２２と、加熱された基材７０および遮光層用材料７４ａを冷却するコールドプレート（ＣＰ）２３と、遮光層用材料７４ａを所定パターンで露光する露光装置２４と、露光済みの遮光層用材料７４ａを現像して遮光層７４を形成する現像装置２５と、形成された遮光層７４に対して加熱処理を施す焼成装置２６と、を有している。
【００３６】
処理ライン３０は、基材７０上に所定パターンで赤色着色層（第１着色層）７１を形成するための第１着色処理ライン３０である。この第１着色処理ライン３０は、図２に示すように、基材７０上に赤色着色層用材料（第１着色層用材料）７１ａを塗布する塗布装置３１と、塗布された赤色着色層用材料７１ａを加熱により固化させるホットプレート（ＨＰ）３２と、加熱された基材７０および赤色着色層用材料７１ａを冷却するコールドプレート（ＣＰ）３３と、赤色着色層用材料７１ａを所定パターンで露光する露光装置３４と、を有している。後述するように、露光済みの赤色着色層用材料７１ａは、露光済みの遮光層用材料７４ａとともに現像装置２５により現像され、これによって赤色着色層７１が形成される。
【００３７】
処理ライン４０は、基材７０上に所定パターンで緑色着色層（第２着色層）７２を形成するための第２着色処理ライン４０である。この第２着色処理ライン４０は、図２に示すように、基材７０上に緑色着色層用材料（第２着色層用材料）７２ａを塗布する塗布装置４１と、塗布された緑色着色層用材料７２ａを加熱により固化させるホットプレート（ＨＰ）４２と、加熱された基材７０および緑色着色層用材料７２ａを冷却するコールドプレート（ＣＰ）４３と、緑色着色層用材料７２ａを所定パターンで露光する露光装置４４と、露光済みの緑色着色層用材料７２ａを現像して緑色着色層７２を形成する現像装置４５と、形成された緑色着色層７２に対して加熱処理を施す焼成装置４６と、を有している。
【００３８】
処理ライン５０は、基材７０上に所定パターンで青色着色層（第３着色層）７３を形成するための第３着色処理ライン５０である。第３着色処理ライン５０も、第２着色処理ライン４０と同様に、基材７０上に青色着色層用材料（第３着色層用材料）７３ａを塗布する塗布装置５１と、塗布された青色着色層用材料７３ａを加熱により固化させるホットプレート（ＨＰ）５２と、加熱された基材７０および青色着色層用材料７３ａを冷却するコールドプレート（ＣＰ）５３と、青色着色層用材料７３ａを所定パターンで露光する露光装置５４と、露光済みの青色着色層用材料７３ａを現像して青色着色層７３を形成する現像装置５５と、形成された青色着色層７３に対して加熱処理を施す焼成装置５６と、を有している。
【００３９】
なお、図示はしないが、各処理ライン２０，４０，５０において、現像装置２５，４５，５５による現像処理の後に基材７０を洗浄（リンス処理）するための洗浄装置がさらに設けられていてもよい。また、各処理ライン２０，３０，４０，５０において、乾燥装置やさらなる洗浄装置などが適宜設けられていてもよい。
【００４０】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、はじめに、カラーフィルター６０の製造方法について説明し、その後、カラーフィルター６０の作用について説明する。
【００４１】
カラーフィルターの製造方法
図２、図３（ａ）〜（ｄ）、図４（ａ）〜（ｅ）を参照して、カラーフィルター６０の製造工程について説明する。
図３（ａ）は、カラーフィルター製造システム１の第１着色処理ライン３０により実施される処理を示す図であり、図３（ｂ）は、遮光層用処理ライン２０により実施される処理を示す図であり、図３（ｃ）は、第２着色処理ライン４０により実施される処理を示す図であり、図３（ｄ）は、第３着色処理ライン５０により実施される処理を示す図である。図３（ａ）〜（ｄ）においては、右側に、各処理ラインにおいて実施される処理の手順が示されており、左側に、各処理ラインによる処理が実施された後の、基材７０の縦断面図が示されている。
また、図４（ａ）〜（ｃ）は、第１着色処理ライン３０により実施される処理をより詳細に示す図であり、図４（ｄ）〜（ｅ）は、遮光層用処理ライン２０により実施される処理をより詳細に示す図である。図４（ａ）〜（ｅ）においては、右側に、処理中の基材７０を上方から見た場合の平面図が示されており、左側に、処理中の基材７０の縦断面図が示されている。
【００４２】
まず、カラーフィルター製造システム１のコア装置１０のストッカー内に、基材７０を収納する。次に、コア装置１０のスタッカークレーンにより、ストッカー内の基材７０を第１着色処理ライン３０内へ搬送する。
【００４３】
（第１着色処理ラインによる処理）
次に、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、第１着色処理ライン３０の塗布装置３１により、基材７０上に赤色着色層用材料７１ａを塗布する。赤色着色層用材料７１ａを基材７０上に塗布する方法が特に限られることはなく、スピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法などを適宜用いることができる。
【００４４】
その後、図３（ａ）に示すように、ホットプレート３２により、塗布された赤色着色層用材料７１ａを加熱により固化させ、次に、コールドプレート３３により、加熱された基材７０および赤色着色層用材料７１ａを冷却する。加熱または冷却の際の温度などは、赤色着色層用材料７１ａの組成などに応じて適宜設定される。
【００４５】
次に、図３（ａ）および図４（ｂ）に示すように、露光装置３４により、基材７０のうち、上述のカラーフィルター６０の遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層用材料７１ａが残るよう、マスク８１を介して赤色着色層用材料７１ａを露光する。このようにして、図３（ａ）の左側に示すように、露光済みの赤色着色層用材料７１ａが基材７０上に形成される。
なお本実施の形態においては、上述のように、赤色着色層用材料７１ａ（赤色着色層７１）を構成する感光性樹脂として、ネガ型の感光性樹脂が用いられている。従って、赤色着色層用材料７１ａを露光する工程においては、遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域に塗布された赤色着色層用材料７１ａが露光される。また、図４（ａ）に示すように、マスク８１は、遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域に形成された開口部８１ａと、それ以外の領域に形成された遮蔽部８１ｂと、を有している。
【００４６】
（遮光層用処理ラインによる処理）
その後、コア装置１０のスタッカークレーンにより、露光済みの赤色着色層用材料７１ａが形成された基材７０を、第１着色処理ライン３０から遮光層用処理ライン２０に搬送する。次に、図３（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、遮光層用処理ライン２０の塗布装置２１により、露光済みの赤色着色層用材料７１ａ上に遮光層用材料７４ａを塗布する。遮光層用材料７４ａを塗布する方法が特に限られることはなく、赤色着色層用材料７１ａの場合と同様に、様々な塗布方法を適宜用いることができる。
【００４７】
その後、図３（ｂ）に示すように、ホットプレート２２により、塗布された遮光層用材料７４ａを加熱により固化させ、次に、コールドプレート２３により、加熱された基材７０および遮光層用材料７４ａを冷却する。加熱または冷却の際の温度などは、遮光層用材料７４ａの組成などに応じて適宜設定される。
【００４８】
次に、図３（ｂ）および図４（ｄ）に示すように、露光装置２４により、基材７０のうち、上述のカラーフィルター６０の遮光部分６４に対応する領域に遮光層用材料７４ａが残るよう、マスク８４を介して遮光層用材料７４ａを露光する。
なお本実施の形態においては、上述のように、遮光層用材料７４ａ（遮光層用７４）を構成する感光性樹脂として、ネガ型の感光性樹脂が用いられている。従って、遮光層用材料７４ａを露光する工程においては、遮光部分６４に対応する領域に塗布された遮光層用材料７４ａが露光される。また、図４（ｄ）に示すように、マスク８４は、遮光部分６４に対応する領域に形成された開口部８４ａと、それ以外の領域に形成された遮蔽部８４ｂと、を有している。
【００４９】
次に、現像装置２５により、基材７０上に形成されている露光済みの赤色着色層用材料７１ａおよび露光済みの遮光層用材料７４ａを現像する。これによって、図３（ｂ）および図４（ｅ）に示すように、遮光部分６４に対応する領域に遮光層７４と赤色着色層７１とが形成され、同時に、赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層７１が形成される。現像処理において用いられる現像液が特に限られることはなく、未露光のネガ型の感光性樹脂を除去することのできる一般的な現像液、例えばアルカリ性の水溶液が用いられる。アルカリ性の水溶液に含まれるアルカリ性物質としては、例えば、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属炭酸塩などが挙げられる。
その後、焼成装置２６により、形成された赤色着色層７１および遮光層７４に対して加熱処理が施される。
【００５０】
（第２着色処理ラインによる処理）
その後、コア装置１０のスタッカークレーンにより、基材７０を、遮光層用処理ライン２０から第２着色処理ライン４０に搬送する。次に、図３（ｃ）に示すように、第２着色処理ライン４０により、緑色着色部分６２に対応する領域に緑色着色層７２を形成する。この場合、遮光層用処理ライン２０による処理の場合と同様に、まず、塗布装置４１による緑色着色層用材料７２ａの塗布と、ホットプレート４２による加熱と、コールドプレート４３による冷却とが行われる。その後、緑色着色層用材料７２ａに対して、露光装置４４による露光と、現像装置４５による現像と、焼成装置４６による焼成とが行われる。これによって、図３（ｃ）の左側に示すように、緑色着色部分６２に対応する領域に緑色着色層７２が形成される。
なお、第２着色処理ライン４０における各処理は、上述の遮光層用処理ライン２０における各処理と略同一であり、詳細な説明は省略する。
【００５１】
（第３着色処理ラインによる処理）
その後、コア装置１０のスタッカークレーンにより、基材７０を、第２着色処理ライン４０から第３着色処理ライン５０に搬送する。次に、図３（ｄ）に示すように、第３着色処理ライン５０により、青色着色部分６３に対応する領域に青色着色層７３を形成する。この場合も、遮光層用処理ライン２０による処理の場合と同様に、まず、塗布装置５１による青色着色層用材料７３ａの塗布と、ホットプレート５２による加熱と、コールドプレート５３による冷却とが行われる。その後、青色着色層用材料７３ａに対して、露光装置５４による露光と、現像装置５５による現像と、焼成装置５６による焼成とが行われる。これによって、図３（ｄ）の左側に示すように、青色着色部分６３に対応する領域に青色着色層７３が形成される。
なお、第３着色処理ライン５０における各処理も、上述の遮光層用処理ライン２０における各処理と略同一であり、詳細な説明は省略する。
【００５２】
このようにして、図３（ｄ）の左側に示すように、遮光層７４と赤色着色層７１とを含む遮光部分６４と、赤色着色層７１を含む赤色着色部分６１と、緑色着色層７２を含む緑色着色部分６２と、青色着色層７３を含む青色着色部分６３と、を有するカラーフィルター６０が形成される。この場合、本実施の形態においては、上述のように、露光済みの遮光層用材料７４ａに対する現像処理および焼成処理と、露光済みの赤色着色層用材料７１ａに対する現像処理および焼成処理とが、遮光層用処理ライン２０において同時に行われる。このため、露光済みの遮光層用材料７４ａに対する現像処理および焼成処理と、露光済みの赤色着色層用材料７１ａに対する現像処理および焼成処理とが、それぞれ別個の処理ラインにおいて行われる場合に比べて、カラーフィルター製造方法における現像処理および焼成処理の回数を削減することができる。このことにより、カラーフィルター６０の製造に要する時間を短くすることができる。
また本実施の形態によれば、カラーフィルター製造システム１において、第１着色処理ライン３０に現像装置および焼成装置を設ける必要がない。このため、カラーフィルター製造システム１を構築するためのコストを削減することができる。
【００５３】
また本実施の形態によれば、上述のように、カラーフィルター６０の遮光部分６４は、基材７０と、遮光層７４と、基材７０と遮光層７４との間に設けられた赤色着色層７１と、を含んでいる。このため、基材７０と遮光層７４との間に赤色着色層７１が設けられていない場合に比べて、遮光部分６４における光学濃度を高くすることができる。
なお、光学濃度（ＯＤ値、Optical density）とは、光の透過率Ｔとの間に、“ＯＤ値＝−ｌｏｇＴ”で表される関係を有する値のことである。例えば、遮光部分６４における光の透過率が０．０１の場合、ＯＤ値は２となる。また、遮光部分６４における光の透過率が０．００１の場合、ＯＤ値は３となる。すなわち、遮光部分６４における光学濃度が高いということは、遮光部分６４における光の透過率が小さいことを意味している。
【００５４】
比較の形態
次に、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して、本願発明の効果を比較の形態と比較して説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は、比較の形態におけるカラーフィルター製造方法を示す図である。図５（ａ）〜（ｄ）に示す比較の形態において、図１乃至図４に示す本実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５５】
はじめに、比較の形態におけるカラーフィルター１００について説明する。図５（ｄ）に示すように、カラーフィルター１００は、遮光部分１０４と、遮光部分１０４間に設けられた赤色着色部分６１、緑色着色部分６２および青色着色部分６３とを有している。このうち遮光部分１０４は、図５（ｄ）に示すように、基材７０と、遮光層７４とを含んでいる。すなわち図５（ｄ）に示す比較の形態における遮光部分１０４は、図１乃至図４に示す本実施の形態における遮光部分６４とは異なり、基材７０と遮光層７４との間に赤色着色層７１が設けられていない。このため、比較の形態における遮光部分１０４のＯＤ値は、本実施の形態における遮光部分６４のＯＤ値よりも小さくなっている。
【００５６】
次に、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して、比較の形態におけるカラーフィルター製造方法について説明する。はじめに、図５（ａ）に示すように、遮光部分１０４に対応する領域に遮光層７４を形成する。この場合、まず、遮光層用材料７４ａの塗布と、ホットプレートによる加熱と、コールドプレートによる冷却とが行われる。その後、遮光層用材料７４ａに対して、露光処理と、現像処理と、焼成処理とが行われる。これによって、図５（ａ）の左側に示すように、遮光部分１０４に対応する領域に遮光層７４が形成される。
【００５７】
次に、図５（ｂ）に示すように、赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層７１を形成する。この場合、まず、赤色着色層用材料７１ａの塗布と、ホットプレートによる加熱と、コールドプレートによる冷却とが行われる。その後、赤色着色層用材料７１ａに対して、露光処理と、現像処理と、焼成処理とが行われる。これによって、図５（ｂ）の左側に示すように、赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層７１が形成される。
【００５８】
その後、図５（ｂ）に示す赤色着色層７１の場合と同様にして、緑色着色部分６２に対応する領域に緑色着色層７２を形成し（図５（ｃ）参照）、次に、青色着色部分６３に対応する領域に青色着色層７３を形成する（図５（ｄ）参照）。これによって、図５（ｄ）の左側に示すように、比較の形態におけるカラーフィルター１００が形成される。
【００５９】
このように比較の形態によれば、露光済みの赤色着色層用材料７１ａに対する現像処理および焼成処理と、露光済みの遮光層用材料７４ａに対する現像処理および焼成処理とが、それぞれ別個に行われる。このため、比較の形態によれば、基材７０上に各着色層７１，７２，７３と遮蔽層７４とを形成する工程において、現像処理と焼成処理とがそれぞれ４回行われる。
【００６０】
これに対して、本実施の形態によれば、上述のように、はじめに、基材７０上に露光済みの赤色着色層用材料７１ａが形成され、次に、露光済みの赤色着色層用材料７１ａの上に、露光済みの遮光層用材料７４ａが形成される。その後、露光済みの赤色着色層用材料７１ａと、露光済みの遮光層用材料７４ａとに対して、同時に現像処理が行われ、また、同時に焼成処理が行われる。このため、本実施の形態によれば、基材７０上に各着色層７１，７２，７３と遮蔽層７４とを形成する工程において、現像処理と焼成処理とがそれぞれ３回行われる。すなわち本実施の形態によれば、現像処理および焼成処理の回数を、比較の形態に比べてそれぞれ１回削減することができる。このことにより、カラーフィルター６０の製造に要する時間を短くすることができる。
【００６１】
なお本実施の形態において、はじめに、赤色着色層（第１着色層）７１と遮光層７４とが形成され、その後、緑色着色層（第２着色層）７２と青色着色層（第３着色層）７３とが形成される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、少なくとも、遮光層用材料が基材７０上に塗布される前に、露光済みの第１着色層用材料が基材７０上に形成されていればよい。これによって、第１着色層用材料と遮光層用材料とに対して、同時に現像処理を行うことができ、また、同時に焼成処理を行うことができる。以下、図６または図７を参照して、本実施の形態の変形例について説明する。
【００６２】
本実施の形態の変形例
図６（ａ）〜（ｄ）を参照して、本実施の形態の変形例におけるカラーフィルター製造方法について説明する。この場合、はじめに、緑色着色部分６２に対応する領域に緑色着色層７２を形成し（図６（ａ）参照）、次に、青色着色部分６３に対応する領域に青色着色層７３を形成する（図６（ｂ）参照）。各着色層７２，７３を形成する方法は、図１乃至図４に示す本実施の形態の場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００６３】
次に、図６（ｃ）に示すように、基材７０および各着色層７２，７３上に、塗布装置３１により赤色着色層用材料７１ａを塗布する。その後、赤色着色層用材料７１ａに対して、ホットプレート３２による加熱と、コールドプレート３３による冷却とを実施する。次に、図６（ｃ）に示すように、遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層用材料７１ａが残るよう、マスク８１を介して赤色着色層用材料７１ａを露光する。
【００６４】
次に、図６（ｄ）に示すように、塗布装置２１により、露光済みの赤色着色層用材料７１ａ上に遮光層用材料７４ａを塗布する。その後、遮光層用材料７４ａに対して、ホットプレート２２による加熱と、コールドプレート２３による冷却とを実施する。次に、図６（ｄ）に示すように、遮光部分６４に対応する領域に遮光層用材料７４ａが残るよう、上述のマスク８４を介して遮光層用材料７４ａを露光する。
【００６５】
次に、現像装置２５により、基材７０上に形成されている露光済みの赤色着色層用材料７１ａおよび露光済みの遮光層用材料７４ａを現像する。これによって、図６（ｄ）の左側に示すように、遮光部分６４に対応する領域に遮光層７４と赤色着色層７１とが形成され、同時に、赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層７１が形成される。その後、焼成装置２６により、形成された赤色着色層７１および遮光層７４に対して加熱処理が施される。
【００６６】
このように本変形例によれば、露光済みの赤色着色層用材料７１ａと、露光済みの遮光層用材料７４ａとに対して、同時に現像処理が行われ、また、同時に焼成処理が行われる。このため、露光済みの遮光層用材料７４ａに対する現像処理および焼成処理と、露光済みの赤色着色層用材料７１ａに対する現像処理および焼成処理とが、それぞれ別個に行われる場合に比べて、カラーフィルター製造方法における現像処理および焼成処理の回数を削減することができる。
【００６７】
本実施の形態のその他の変形例
次に、図７（ａ）〜（ｄ）を参照して、本実施の形態のその他の変形例におけるカラーフィルター製造方法について説明する。図７（ａ）〜（ｄ）に示すカラーフィルターの製造方法は、赤色着色層７１および遮光層７４を形成した後に青色着色層７３を形成する点が異なるのみであり、その他の方法は図６（ａ）〜（ｄ）に示す本実施の形態の変形例の場合と略同一である。このため、本変形例においても、露光済みの赤色着色層用材料７１ａと、露光済みの遮光層用材料７４ａとに対して、同時に現像処理を行い、また、同時に焼成処理を行うことができる。このことにより、露光済みの遮光層用材料７４ａに対する現像処理および焼成処理と、露光済みの赤色着色層用材料７１ａに対する現像処理および焼成処理とが、それぞれ別個に行われる場合に比べて、カラーフィルター製造方法における現像処理および焼成処理の回数を削減することができる。
【００６８】
なお、上記各実施の形態において、１回の現像処理により遮光層７４とともに形成される第１着色層が、赤色着色層７１からなる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第１着色層が、緑色着色層７２または青色着色層７３からなっていてもよい。
【００６９】
また上記各実施の形態において、カラーフィルター６０が、３色の着色層７１，７２，７３を有する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、カラーフィルターは、１色の着色層のみを有していてもよい。この場合、当該着色層は、１回の現像処理により遮光層７４とともに形成される。
若しくは、カラーフィルターは、２色または４色以上の着色層を有していてもよい。この場合、複数色の着色層のうちの１色の着色層は、１回の現像処理により遮光層７４とともに形成される。
【００７０】
また上記各実施の形態において、赤色着色層用材料（第１着色層用材料）７１ａを構成する感光性樹脂が、露光により硬化するネガ型の感光性樹脂からなる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、赤色着色層用材料（第１着色層用材料）７１ａを構成する感光性樹脂が、露光により軟化するポジ型の感光性材料からなっていてもよい。この場合、赤色着色層用材料７１ａを露光する工程において、遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域以外の領域に塗布された赤色着色層用材料７１ａが露光される。このため、後の現像処理により、遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層７１を形成することができる。
【００７１】
また上記各実施の形態において、遮光層用材料７４ａを構成する感光性樹脂が、露光により硬化するネガ型の感光性樹脂からなる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、遮光層用材料７４ａを構成する感光性樹脂が、露光により軟化するポジ型の感光性材料からなっていてもよい。この場合、遮光層用材料７４ａを露光する工程において、遮光部分６４に対応する領域以外の領域に塗布された遮光層用材料７４ａが露光される。このため、後の現像処理により、遮光部分６４に対応する領域に遮光層７４を形成することができる。
【００７２】
また上記各実施の形態において、第１着色処理ライン３０に、現像装置と焼成装置とが設けられていない例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２において点線で示すように、第１着色処理ライン３０が現像装置３５と焼成装置３６とを有していてもよい。この場合、図２に示すように、第１着色処理ライン３０には、露光装置３４を経た基材をコア装置に戻すバイパスライン３７が設けられている。このため、露光装置３４によって赤色着色層用材料７１ａに対する露光処理が行われた基材７０は、現像装置３５と焼成装置３６とをバイパスしてコア装置１０に戻される。
【００７３】
また上記各実施の形態において、各処理ライン２０，３０，４０，５０に、加熱処理を実施するホットプレート（ＨＰ）２２，３２，４２，５２と、冷却処理を実施するコールドプレート（ＣＰ）２３，３３，４３，５３とがそれぞれ設けられている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、各処理ライン２０，３０，４０，５０がホットプレート（ＨＰ）とコールドプレート（ＣＰ）とを有していなくてもよい。すなわち、各処理ライン２０，３０，４０，５０において、塗布処理と露光処理との間の加熱処理および冷却処理が省略されてもよい。例えば、基材７０上に塗布された材料が容易に固化する場合などに、加熱処理および冷却処理を省略することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１ カラーフィルター製造システム
１０ コア装置
２０ 遮光層用処理ライン
２１ 塗布装置
２２ ホットプレート
２３ コールドプレート
２４ 露光装置
２５ 現像装置
２６ 焼成装置
３０ 第１着色処理ライン
３１ 塗布装置
３２ ホットプレート
３３ コールドプレート
３４ 露光装置
３７ バイパスライン
４０ 第２着色処理ライン
４１ 塗布装置
４２ ホットプレート
４３ コールドプレート
４４ 露光装置
４５ 現像装置
４６ 焼成装置
５０ 第３着色処理ライン
５１ 塗布装置
５２ ホットプレート
５３ コールドプレート
５４ 露光装置
５５ 現像装置
５６ 焼成装置
６０ カラーフィルター
６１ 赤色着色部分
６２ 緑色着色部分
６３ 青色着色部分
６４ 遮光部分
７０ 基材
７１ 赤色着色層
７１ａ 赤色着色層用材料
７２ 緑色着色層
７２ａ 緑色着色層用材料
７３ 青色着色層
７３ａ 青色着色層用材料
７４ 遮光層
７４ａ 遮光層用材料
８１ 赤色着色層用材料用マスク
８１ａ マスクの開口部
８１ｂ マスクの遮蔽部
８４ 遮光層用材料用マスク
８４ａ マスクの開口部
８４ｂ マスクの遮蔽部
１００ カラーフィルター
１０４ 遮光部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮光部分と、遮光部分間に設けられた着色部分とを有するカラーフィルターを製造する方法に関する。また本発明は、遮光部分と、遮光部分間に設けられた着色部分とを有するカラーフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面ディスプレイとして液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置などが実用化されている。これらの表示装置においては、一般に、光源からの光のうち所望の波長の光のみを取り出すため、または、光源からの光の色純度を向上させるため、カラーフィルターが設けられている。
【０００３】
カラーフィルターは、基材上に設けられ、光源からの光を遮蔽する遮光部分と、遮光部分間に設けられ、光源からの光のうち所望の波長を有する光のみを透過させる着色部分と、を備えている。このようなカラーフィルターの製造方法は、一般に、遮光部分を形成する工程と、遮光部分間に設けられた着色部分を形成する工程と、を備えている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載のカラーフィルター製造方法においては、はじめに、基材上に遮光部分が所定のパターンで形成され、次に、遮光部分間に、赤色着色部分、緑色着色部分および青色着色部分が形成される。このうち遮光部分を形成する工程においては、はじめに、基材上にクロム薄膜が形成され、次に、クロム薄膜上に感光性レジストが塗布される。その後、感光性レジストを所定のマスクを介して露光、現像することによりレジストパターンが形成され、次に、当該レジストパターンをマスクとしてクロム薄膜をエッチングすることにより、所定パターンを有する遮光部分が形成される。
【０００５】
また、赤色着色部分を形成する工程においては、はじめに、赤色着色部分を構成する赤色用感光性樹脂が基材上に塗布され、次に、当該赤色用感光性樹脂が所定のマスクを介して露光、現像され、これによって、遮光部分間に赤色着色部分が形成される。緑色着色部分および青色着色部分を形成する工程においても、赤色着色部分の形成工程の場合と同様に、塗布処理、露光処理および現像処理を行うことにより、遮光部分間に緑色着色部分および青色着色部分が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１７１６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のカラーフィルター製造方法においては、遮光部分の形成工程と、各色の着色部分の形成工程とにおいて、塗布処理、露光処理および現像処理がそれぞれ実施される。このように同様の処理が繰り返されるため、製造に要する時間が長くなることや、製造設備のコストが高くなることが考えられる。
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、カラーフィルターをより簡易に製造することができるカラーフィルター製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分とを有するカラーフィルターを製造する方法において、基材を準備する工程と、前記基材上に第１着色層用材料を塗布する工程と、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域に前記第１着色層用材料が残るよう、前記第１着色層用材料を露光する工程と、前記第１着色層用材料上に遮光層用材料を塗布する工程と、前記基材の前記遮光部分に対応する領域に前記遮光層用材料が残るよう、前記遮光層用材料を露光する工程と、前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する工程と、を備えたことを特徴とするカラーフィルター製造方法である。
【００１０】
本発明によるカラーフィルター製造方法において、カラーフィルターは、遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分、第２着色部分および第３着色部分とを有していてもよい。
この場合、前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成した後に、第２着色層を含む第２着色部分を形成し、第３着色層を含む第３着色部分を形成してもよい。
若しくは、前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する前に、第２着色層を含む第２着色部分を形成し、第３着色層を含む第３着色部分を形成してもよい。
若しくは、前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する前に、第２着色層を含む第２着色部分を形成し、かつ、前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成した後に、第３着色層を含む第３着色部分を形成してもよい。
【００１１】
本発明によるカラーフィルター製造方法において、前記第１着色層用材料は、露光により硬化するネガ型の感光性材料からなっていてもよい。この場合、前記第１着色層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域に塗布された前記第１着色層用材料が露光される。
【００１２】
本発明によるカラーフィルター製造方法において、前記第１着色層用材料は、露光により軟化するポジ型の感光性材料からなっていてもよい。この場合、前記第１着色層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域以外の領域に塗布された前記第１着色層用材料が露光される。
【００１３】
本発明によるカラーフィルター製造方法において、前記遮光層用材料は、露光により硬化するネガ型の感光性材料からなっていてもよい。この場合、前記遮光層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分に対応する領域に塗布された前記遮光層用材料が露光される。
【００１４】
本発明によるカラーフィルター製造方法において、前記遮光層用材料は、露光により軟化するポジ型の感光性材料からなっていてもよい。この場合、前記遮光層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分に対応する領域以外の領域に塗布された前記遮光層用材料が露光される。
【００１５】
本発明は、基材と、基材上に形成された遮光層および第１着色層を有するカラーフィルターにおいて、カラーフィルターをその法線方向から見た場合、入射した光を遮光する遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分と、に区画され、前記第１着色部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第１着色層とを含み、前記遮光部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第１着色層と、当該第１着色層上に形成された遮光層とを含むことを特徴とするカラーフィルターである。
【００１６】
本発明によるカラーフィルターは、基材上に形成された第２着色層および第３着色層をさらに有していてもよい。この場合、カラーフィルターをその法線方向から見た場合、入射した光を遮光する遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分、第２着色部分および第３着色部分に区画され、前記第２着色部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第２着色層とを含んでおり、前記第３着色部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第３着色層とを含んでいる。
【００１７】
本発明によるカラーフィルター製造システムは、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分と、遮光部分間に設けられ、第１着色層を第１着色部分とを有するカラーフィルターを製造するシステムであって、カラーフィルター用の基材を保管するとともに搬送するコア装置と、前記コア装置に接続された第１着色処理ラインであって、前記基材上に第１着色層用材料を塗布する塗布装置と、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域に前記第１着色層用材料が残るよう、前記第１着色層用材料を露光する露光装置と、を有する第１着色処理ラインと、前記コア装置に接続された遮光層用処理ラインであって、前記基材上に遮光層用材料を塗布する塗布装置と、前記基材の前記遮光部分に対応する領域に前記遮光層用材料が残るよう、前記遮光層用材料を露光する露光装置と、露光済みの前記遮光層用材料を現像する現像装置と、を有する遮光層用処理ラインと、を備え、前記コア装置は、露光済みの前記第１着色層用材料が形成された前記基材を、前記第１着色処理ラインから前記遮光層用処理ラインに搬送し、前記遮光層用処理ラインの前記現像装置において、露光済みの前記第１着色層用材と露光済みの前記遮光層用材料とがともに現像されることを特徴とするカラーフィルター製造システムである。
【００１８】
本発明によるカラーフィルター製造システムにおいて、前記第１着色処理ラインは、露光済みの前記第１着色層用材料を現像する現像装置をさらに有していてもよい。この場合、前記第１着色処理ラインには、第１着色処理ラインの前記露光装置を経た前記基材を、第１着色処理ラインの前記現像装置をバイパスして前記コア装置に戻すバイパスラインが設けられている。
【００１９】
本発明によるカラーフィルター製造システムにおいて、前記第１着色処理ラインは、第１着色処理ラインの前記現像装置を経た基材に対して加熱処理を施す焼成装置をさらに有していてもよい。この場合、前記第１着色処理ラインには、第１着色処理ラインの前記露光装置を経た前記基材を、第１着色処理ラインの前記現像装置および前記焼成装置をバイパスして前記コア装置に戻すバイパスラインが設けられている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、カラーフィルター製造方法は、基材を準備する工程と、基材上に第１着色層用材料を塗布する工程と、基材の遮光部分および第１着色部分に対応する領域に第１着色層用材料が残るよう、第１着色層用材料を露光する工程と、第１着色層用材料上に遮光層用材料を塗布する工程と、基材の遮光部分に対応する領域に遮光層用材料が残るよう、遮光層用材料を露光する工程と、第１着色層用材料および遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する工程と、を備えている。このように本発明によれば、まず、基材上に、露光済みの第１着色層用材料が形成され、その後、露光済みの第１着色層用材料上に、露光済みの遮光層用材料が形成される。このため、第１着色層用材料と遮光層用材料とを１回の現像処理により同時に現像することができる。このため、第１着色層用材料と遮光層用材料とを別々の現像処理により現像する場合に比べて、現像処理の回数を削減することができる。このことにより、製造に要する時間を短くすることができ、また、製造設備のコストを低減することができる。
【００２１】
本発明によれば、カラーフィルターは、基材と、基材上に形成された遮光層および第１着色層を有している。また、カラーフィルターをその法線方向から見た場合、入射した光を遮光する遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分と、に区画される。このうち遮光部分は、基材と、基材上に形成された第１着色層と、当該第１着色層上に形成された遮光層とを含んでいる。このため、遮光部分が第１着色層を含まない場合に比べて、遮光部分における光学濃度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）は、本実施の形態におけるカラーフィルターを示す縦断面図、図１（ｂ）は、本実施の形態によるカラーフィルターを示す平面図。
【図２】図２は、本実施の形態におけるカラーフィルター製造システムを示す図。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態におけるカラーフィルター製造方法を示す図。
【図４】図４（ａ）〜（ｅ）は、本実施の形態によるカラーフィルター製造方法において、第１着色部分および遮光部分を形成する工程を示す図。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、比較の形態におけるカラーフィルター製造方法を示す図。
【図６】図６（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態におけるカラーフィルター製造方法の変形例を示す図。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態におけるカラーフィルター製造方法のその他の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。まず図１により、本実施の形態におけるカラーフィルター６０全体について説明する。
【００２４】
カラーフィルター
図１（ａ）に示すように、カラーフィルター６０は、基材７０と、基材７０上に所定のパターンで形成された赤色着色層（第１着色層）７１と、赤色着色層７１上に所定パターンで形成された遮光層７４と、赤色着色層７１間に形成された緑色着色層（第２着色層）７２および青色着色層（第３着色層）７３と、を有している。
【００２５】
また、図１（ｂ）に示すように、カラーフィルター６０をその法線方向（図１（ａ）において矢印ＤＮで示す方向）から見た場合、カラーフィルター６０に入射した光を遮光する遮光部分６４と、遮光部分６４間に設けられた赤色着色部分（第１着色部分）６１、緑色着色部分（第２着色部分）６２および青色着色部分（第３着色部分）６３と、に区画される。このうち、赤色着色部分６１は、図１（ａ）に示すように、基材７０と、基材７０上に形成された赤色着色層７１と、を含んでいる。同様に、緑色着色部分６２は、基材７０と、基材７０上に形成された緑色着色層７２と、を含んでおり、青色着色部分６３は、基材７０と、基材７０上に形成された青色着色層７３と、を含んでいる。また、図１（ａ）に示すように、遮光部分６４は、基材７０と、基材７０上に形成された赤色着色層７１と、当該赤色着色層７１上に形成された遮光層７４とを含んでいる。
【００２６】
次に、カラーフィルター６０の各構成要素についてそれぞれ詳細に説明する。
【００２７】
はじめに基材７０について説明する。基材７０の材料は、光透過性を有するとともに、所定の安定性、耐久性等を備える限り特に限定されるものではない。基材７０の材料として、例えば、ガラスやポリマー等が使用される。
【００２８】
次に、赤色着色層７１、緑色着色層７２および青色着色層７３について説明する。各着色層７１，７２，７３は、後述するように、はじめに、各色の顔料や染料等の着色剤が分散または溶解された感光性樹脂を基材７０上に塗布し、その後、塗布された感光性樹脂を露光、現像することにより形成される層である。
このうち赤色着色層７１に用いられる着色剤としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
緑色着色層７２に用いられる着色剤としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
青色着色層７３に用いられる着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
【００２９】
各着色層７１，７２，７３を構成する感光性樹脂としては、ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれも用いることができる。ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれにおいても、一般的なネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂、例えばアルカリ可溶性の感光性樹脂を用いることができる。
例えば、ネガ型感光性樹脂としては、架橋型樹脂をベースとした化学増幅型感光性樹脂、具体的にはポリビニルフェノールに架橋剤を加え、さらに酸発生剤を加えた化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。また例えば、アクリル系ネガ型感光性樹脂として、少なくとも紫外線照射によりラジカル成分を発生する光重合開始剤と、分子内にＣ＝Ｃなるアクリル基を有し、発生したラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる官能基（例えば、アルカリ溶液による現像の場合は酸性基をもつ成分）とを含有するものを用いることができる。上記のアクリル基を有する成分のうち、比較的低分子量の多官能アクリル分子としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＤＰＰＡ）、テトラメチルペンタトリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）等が挙げられる。また、高分子量の多官能アクリル分子としては、スチレン−アクリル酸−ベンジルメタクリレート共重合体の一部のカルボン酸基部分にエポキシ基を介してアクリル基を導入したポリマー等が挙げられる。
また、ポジ型感光性樹脂としては、例えば、ノボラック樹脂をベース樹脂とした化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。
本実施の形態においては、各着色層７１，７２，７３を構成する感光性樹脂として、ネガ型の感光性樹脂が用いられる。
【００３０】
次に、遮光層７４について説明する。遮光層７４は、後述するように、はじめに、遮光性粒子を含有する感光性樹脂を基材７０上に塗布し、その後、塗布された感光性樹脂を露光、現像することにより形成される層である。
遮光性粒子としては、感光性樹脂に所望の遮光性を付与することができる粒子が用いられ、例えば、カーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等が用いられる。
遮光層７４を構成する感光性樹脂としては、ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれも用いることができる。ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれにおいても、各着色層７１，７２，７３の場合と同様に、一般的なネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂を用いることができる。
なお、本実施の形態においては、遮光層７４を構成する感光性樹脂として、ネガ型の感光性樹脂が用いられる。
【００３１】
なお、図示はしないが、カラーフィルター６０は、各着色層７１，７２，７３および遮光層７４を覆うオーバーコート層をさらに有していてもよい。オーバーコート層は、各着色層７１，７２，７３および遮光層７４を外部から保護するとともに、各着色層７１，７２，７３および遮光層７４に含まれる不純物などが外部に流出するのを防ぐ層である。オーバーコート層は、例えば複数の層を積層して形成されており、各層の材料としては、例えば透明感光性樹脂、透明熱硬化性樹脂等を用いることができる。各層の材料として、珪素、アルミニウム、亜鉛またはスズの酸化物または酸窒化物等が用いられていてもよい。
【００３２】
また、図示はしないが、カラーフィルター６０は、カラーフィルター６０と対向するよう配置される表示基板（液晶駆動用基板、有機ＥＬ基板など）との間隔を一定に保つためのスペーサーをさらに有していてもよい。スペーサーは、一般に、遮光部分６４に形成される。スペーサーを形成する方法が特に限られることはなく、例えば、遮光層７４よりも後に形成される緑色着色層７２および青色着色層７３を遮光層７４上に積層させることによりスペーサーを形成してもよい。
【００３３】
カラーフィルター製造システム
次に、図２を参照して、カラーフィルター６０を製造するカラーフィルター製造システム１について説明する。図１に示すように、カラーフィルター製造システム１は、複数枚の基材７０が収納された複数の基材収納済みのカセット（図示せず）または空のカセット（図示せず）を保管するスタッカークレーン方式のコア装置１０と、コア装置１０の複数の基材出し入れ位置（基材搬出位置Ｃ１および基材搬入位置Ｃ２）のそれぞれに接続され、コア装置１０内に保管されている基材収納済みのカセット内に収納された基材７０に対してカラーフィルター６０を製造するための各種の処理を行う複数の処理ライン２０，３０，４０，５０とを備えている。なお、コア装置１０は水平な設置面上にて直線状に延びるように設置され、各処理ライン２０，３０，４０，５０は設置面上にてコア装置１０の側部から逆Ｕ字状に横方向に張り出すように設置されている。
【００３４】
上述のように、カラーフィルター製造システム１において、スタッカークレーン方式のコア装置１０が各処理ライン２０，３０，４０，５０に接続されている。また、コア装置１０は、複数のカセットを保管するためのストッカー（図示せず）と、このストッカーに保管されているカセットをストッカー内で搬送するスタッカークレーン（図示せず）とを有している。ここで、スタッカークレーンは、図２における左右方向に走行可能となっている。このため、カセットに収納されている基材７０に対して、各処理ライン２０，３０，４０，５０による処理を任意の順番で施すことが可能である。
【００３５】
上述の処理ライン２０，３０，４０，５０のうち、処理ライン２０は、基材７０上に所定パターンで遮光層７４を形成するための遮光層用処理ライン２０である。この遮光層用処理ライン２０は、図２に示すように、基材７０上に遮光層用材料７４ａを塗布する塗布装置２１と、塗布された遮光層用材料７４ａを加熱により固化させるホットプレート（ＨＰ）２２と、加熱された基材７０および遮光層用材料７４ａを冷却するコールドプレート（ＣＰ）２３と、遮光層用材料７４ａを所定パターンで露光する露光装置２４と、露光済みの遮光層用材料７４ａを現像して遮光層７４を形成する現像装置２５と、形成された遮光層７４に対して加熱処理を施す焼成装置２６と、を有している。
【００３６】
処理ライン３０は、基材７０上に所定パターンで赤色着色層（第１着色層）７１を形成するための第１着色処理ライン３０である。この第１着色処理ライン３０は、図２に示すように、基材７０上に赤色着色層用材料（第１着色層用材料）７１ａを塗布する塗布装置３１と、塗布された赤色着色層用材料７１ａを加熱により固化させるホットプレート（ＨＰ）３２と、加熱された基材７０および赤色着色層用材料７１ａを冷却するコールドプレート（ＣＰ）３３と、赤色着色層用材料７１ａを所定パターンで露光する露光装置３４と、を有している。後述するように、露光済みの赤色着色層用材料７１ａは、露光済みの遮光層用材料７４ａとともに現像装置２５により現像され、これによって赤色着色層７１が形成される。
【００３７】
処理ライン４０は、基材７０上に所定パターンで緑色着色層（第２着色層）７２を形成するための第２着色処理ライン４０である。この第２着色処理ライン４０は、図２に示すように、基材７０上に緑色着色層用材料（第２着色層用材料）７２ａを塗布する塗布装置４１と、塗布された緑色着色層用材料７２ａを加熱により固化させるホットプレート（ＨＰ）４２と、加熱された基材７０および緑色着色層用材料７２ａを冷却するコールドプレート（ＣＰ）４３と、緑色着色層用材料７２ａを所定パターンで露光する露光装置４４と、露光済みの緑色着色層用材料７２ａを現像して緑色着色層７２を形成する現像装置４５と、形成された緑色着色層７２に対して加熱処理を施す焼成装置４６と、を有している。
【００３８】
処理ライン５０は、基材７０上に所定パターンで青色着色層（第３着色層）７３を形成するための第３着色処理ライン５０である。第３着色処理ライン５０も、第２着色処理ライン４０と同様に、基材７０上に青色着色層用材料（第３着色層用材料）７３ａを塗布する塗布装置５１と、塗布された青色着色層用材料７３ａを加熱により固化させるホットプレート（ＨＰ）５２と、加熱された基材７０および青色着色層用材料７３ａを冷却するコールドプレート（ＣＰ）５３と、青色着色層用材料７３ａを所定パターンで露光する露光装置５４と、露光済みの青色着色層用材料７３ａを現像して青色着色層７３を形成する現像装置５５と、形成された青色着色層７３に対して加熱処理を施す焼成装置５６と、を有している。
【００３９】
なお、図示はしないが、各処理ライン２０，４０，５０において、現像装置２５，４５，５５による現像処理の後に基材７０を洗浄（リンス処理）するための洗浄装置がさらに設けられていてもよい。また、各処理ライン２０，３０，４０，５０において、乾燥装置やさらなる洗浄装置などが適宜設けられていてもよい。
【００４０】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、はじめに、カラーフィルター６０の製造方法について説明し、その後、カラーフィルター６０の作用について説明する。
【００４１】
カラーフィルターの製造方法
図２、図３（ａ）〜（ｄ）、図４（ａ）〜（ｅ）を参照して、カラーフィルター６０の製造工程について説明する。
図３（ａ）は、カラーフィルター製造システム１の第１着色処理ライン３０により実施される処理を示す図であり、図３（ｂ）は、遮光層用処理ライン２０により実施される処理を示す図であり、図３（ｃ）は、第２着色処理ライン４０により実施される処理を示す図であり、図３（ｄ）は、第３着色処理ライン５０により実施される処理を示す図である。図３（ａ）〜（ｄ）においては、右側に、各処理ラインにおいて実施される処理の手順が示されており、左側に、各処理ラインによる処理が実施された後の、基材７０の縦断面図が示されている。
また、図４（ａ）〜（ｃ）は、第１着色処理ライン３０により実施される処理をより詳細に示す図であり、図４（ｄ）〜（ｅ）は、遮光層用処理ライン２０により実施される処理をより詳細に示す図である。図４（ａ）〜（ｅ）においては、右側に、処理中の基材７０を上方から見た場合の平面図が示されており、左側に、処理中の基材７０の縦断面図が示されている。
【００４２】
まず、カラーフィルター製造システム１のコア装置１０のストッカー内に、基材７０を収納する。次に、コア装置１０のスタッカークレーンにより、ストッカー内の基材７０を第１着色処理ライン３０内へ搬送する。
【００４３】
（第１着色処理ラインによる処理）
次に、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、第１着色処理ライン３０の塗布装置３１により、基材７０上に赤色着色層用材料７１ａを塗布する。赤色着色層用材料７１ａを基材７０上に塗布する方法が特に限られることはなく、スピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法などを適宜用いることができる。
【００４４】
その後、図３（ａ）に示すように、ホットプレート３２により、塗布された赤色着色層用材料７１ａを加熱により固化させ、次に、コールドプレート３３により、加熱された基材７０および赤色着色層用材料７１ａを冷却する。加熱または冷却の際の温度などは、赤色着色層用材料７１ａの組成などに応じて適宜設定される。
【００４５】
次に、図３（ａ）および図４（ｂ）に示すように、露光装置３４により、基材７０のうち、上述のカラーフィルター６０の遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層用材料７１ａが残るよう、マスク８１を介して赤色着色層用材料７１ａを露光する。このようにして、図３（ａ）の左側に示すように、露光済みの赤色着色層用材料７１ａが基材７０上に形成される。
なお本実施の形態においては、上述のように、赤色着色層用材料７１ａ（赤色着色層７１）を構成する感光性樹脂として、ネガ型の感光性樹脂が用いられている。従って、赤色着色層用材料７１ａを露光する工程においては、遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域に塗布された赤色着色層用材料７１ａが露光される。また、図４（ａ）に示すように、マスク８１は、遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域に形成された開口部８１ａと、それ以外の領域に形成された遮蔽部８１ｂと、を有している。
【００４６】
（遮光層用処理ラインによる処理）
その後、コア装置１０のスタッカークレーンにより、露光済みの赤色着色層用材料７１ａが形成された基材７０を、第１着色処理ライン３０から遮光層用処理ライン２０に搬送する。次に、図３（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、遮光層用処理ライン２０の塗布装置２１により、露光済みの赤色着色層用材料７１ａ上に遮光層用材料７４ａを塗布する。遮光層用材料７４ａを塗布する方法が特に限られることはなく、赤色着色層用材料７１ａの場合と同様に、様々な塗布方法を適宜用いることができる。
【００４７】
その後、図３（ｂ）に示すように、ホットプレート２２により、塗布された遮光層用材料７４ａを加熱により固化させ、次に、コールドプレート２３により、加熱された基材７０および遮光層用材料７４ａを冷却する。加熱または冷却の際の温度などは、遮光層用材料７４ａの組成などに応じて適宜設定される。
【００４８】
次に、図３（ｂ）および図４（ｄ）に示すように、露光装置２４により、基材７０のうち、上述のカラーフィルター６０の遮光部分６４に対応する領域に遮光層用材料７４ａが残るよう、マスク８４を介して遮光層用材料７４ａを露光する。
なお本実施の形態においては、上述のように、遮光層用材料７４ａ（遮光層用７４）を構成する感光性樹脂として、ネガ型の感光性樹脂が用いられている。従って、遮光層用材料７４ａを露光する工程においては、遮光部分６４に対応する領域に塗布された遮光層用材料７４ａが露光される。また、図４（ｄ）に示すように、マスク８４は、遮光部分６４に対応する領域に形成された開口部８４ａと、それ以外の領域に形成された遮蔽部８４ｂと、を有している。
【００４９】
次に、現像装置２５により、基材７０上に形成されている露光済みの赤色着色層用材料７１ａおよび露光済みの遮光層用材料７４ａを現像する。これによって、図３（ｂ）および図４（ｅ）に示すように、遮光部分６４に対応する領域に遮光層７４と赤色着色層７１とが形成され、同時に、赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層７１が形成される。現像処理において用いられる現像液が特に限られることはなく、未露光のネガ型の感光性樹脂を除去することのできる一般的な現像液、例えばアルカリ性の水溶液が用いられる。アルカリ性の水溶液に含まれるアルカリ性物質としては、例えば、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属炭酸塩などが挙げられる。
その後、焼成装置２６により、形成された赤色着色層７１および遮光層７４に対して加熱処理が施される。
【００５０】
（第２着色処理ラインによる処理）
その後、コア装置１０のスタッカークレーンにより、基材７０を、遮光層用処理ライン２０から第２着色処理ライン４０に搬送する。次に、図３（ｃ）に示すように、第２着色処理ライン４０により、緑色着色部分６２に対応する領域に緑色着色層７２を形成する。この場合、遮光層用処理ライン２０による処理の場合と同様に、まず、塗布装置４１による緑色着色層用材料７２ａの塗布と、ホットプレート４２による加熱と、コールドプレート４３による冷却とが行われる。その後、緑色着色層用材料７２ａに対して、露光装置４４による露光と、現像装置４５による現像と、焼成装置４６による焼成とが行われる。これによって、図３（ｃ）の左側に示すように、緑色着色部分６２に対応する領域に緑色着色層７２が形成される。
なお、第２着色処理ライン４０における各処理は、上述の遮光層用処理ライン２０における各処理と略同一であり、詳細な説明は省略する。
【００５１】
（第３着色処理ラインによる処理）
その後、コア装置１０のスタッカークレーンにより、基材７０を、第２着色処理ライン４０から第３着色処理ライン５０に搬送する。次に、図３（ｄ）に示すように、第３着色処理ライン５０により、青色着色部分６３に対応する領域に青色着色層７３を形成する。この場合も、遮光層用処理ライン２０による処理の場合と同様に、まず、塗布装置５１による青色着色層用材料７３ａの塗布と、ホットプレート５２による加熱と、コールドプレート５３による冷却とが行われる。その後、青色着色層用材料７３ａに対して、露光装置５４による露光と、現像装置５５による現像と、焼成装置５６による焼成とが行われる。これによって、図３（ｄ）の左側に示すように、青色着色部分６３に対応する領域に青色着色層７３が形成される。
なお、第３着色処理ライン５０における各処理も、上述の遮光層用処理ライン２０における各処理と略同一であり、詳細な説明は省略する。
【００５２】
このようにして、図３（ｄ）の左側に示すように、遮光層７４と赤色着色層７１とを含む遮光部分６４と、赤色着色層７１を含む赤色着色部分６１と、緑色着色層７２を含む緑色着色部分６２と、青色着色層７３を含む青色着色部分６３と、を有するカラーフィルター６０が形成される。この場合、本実施の形態においては、上述のように、露光済みの遮光層用材料７４ａに対する現像処理および焼成処理と、露光済みの赤色着色層用材料７１ａに対する現像処理および焼成処理とが、遮光層用処理ライン２０において同時に行われる。このため、露光済みの遮光層用材料７４ａに対する現像処理および焼成処理と、露光済みの赤色着色層用材料７１ａに対する現像処理および焼成処理とが、それぞれ別個の処理ラインにおいて行われる場合に比べて、カラーフィルター製造方法における現像処理および焼成処理の回数を削減することができる。このことにより、カラーフィルター６０の製造に要する時間を短くすることができる。
また本実施の形態によれば、カラーフィルター製造システム１において、第１着色処理ライン３０に現像装置および焼成装置を設ける必要がない。このため、カラーフィルター製造システム１を構築するためのコストを削減することができる。
【００５３】
また本実施の形態によれば、上述のように、カラーフィルター６０の遮光部分６４は、基材７０と、遮光層７４と、基材７０と遮光層７４との間に設けられた赤色着色層７１と、を含んでいる。このため、基材７０と遮光層７４との間に赤色着色層７１が設けられていない場合に比べて、遮光部分６４における光学濃度を高くすることができる。
なお、光学濃度（ＯＤ値、Optical density）とは、光の透過率Ｔとの間に、“ＯＤ値＝−ｌｏｇＴ”で表される関係を有する値のことである。例えば、遮光部分６４における光の透過率が０．０１の場合、ＯＤ値は２となる。また、遮光部分６４における光の透過率が０．００１の場合、ＯＤ値は３となる。すなわち、遮光部分６４における光学濃度が高いということは、遮光部分６４における光の透過率が小さいことを意味している。
【００５４】
比較の形態
次に、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して、本願発明の効果を比較の形態と比較して説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は、比較の形態におけるカラーフィルター製造方法を示す図である。図５（ａ）〜（ｄ）に示す比較の形態において、図１乃至図４に示す本実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５５】
はじめに、比較の形態におけるカラーフィルター１００について説明する。図５（ｄ）に示すように、カラーフィルター１００は、遮光部分１０４と、遮光部分１０４間に設けられた赤色着色部分６１、緑色着色部分６２および青色着色部分６３とを有している。このうち遮光部分１０４は、図５（ｄ）に示すように、基材７０と、遮光層７４とを含んでいる。すなわち図５（ｄ）に示す比較の形態における遮光部分１０４は、図１乃至図４に示す本実施の形態における遮光部分６４とは異なり、基材７０と遮光層７４との間に赤色着色層７１が設けられていない。このため、比較の形態における遮光部分１０４のＯＤ値は、本実施の形態における遮光部分６４のＯＤ値よりも小さくなっている。
【００５６】
次に、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して、比較の形態におけるカラーフィルター製造方法について説明する。はじめに、図５（ａ）に示すように、遮光部分１０４に対応する領域に遮光層７４を形成する。この場合、まず、遮光層用材料７４ａの塗布と、ホットプレートによる加熱と、コールドプレートによる冷却とが行われる。その後、遮光層用材料７４ａに対して、露光処理と、現像処理と、焼成処理とが行われる。これによって、図５（ａ）の左側に示すように、遮光部分１０４に対応する領域に遮光層７４が形成される。
【００５７】
次に、図５（ｂ）に示すように、赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層７１を形成する。この場合、まず、赤色着色層用材料７１ａの塗布と、ホットプレートによる加熱と、コールドプレートによる冷却とが行われる。その後、赤色着色層用材料７１ａに対して、露光処理と、現像処理と、焼成処理とが行われる。これによって、図５（ｂ）の左側に示すように、赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層７１が形成される。
【００５８】
その後、図５（ｂ）に示す赤色着色層７１の場合と同様にして、緑色着色部分６２に対応する領域に緑色着色層７２を形成し（図５（ｃ）参照）、次に、青色着色部分６３に対応する領域に青色着色層７３を形成する（図５（ｄ）参照）。これによって、図５（ｄ）の左側に示すように、比較の形態におけるカラーフィルター１００が形成される。
【００５９】
このように比較の形態によれば、露光済みの赤色着色層用材料７１ａに対する現像処理および焼成処理と、露光済みの遮光層用材料７４ａに対する現像処理および焼成処理とが、それぞれ別個に行われる。このため、比較の形態によれば、基材７０上に各着色層７１，７２，７３と遮蔽層７４とを形成する工程において、現像処理と焼成処理とがそれぞれ４回行われる。
【００６０】
これに対して、本実施の形態によれば、上述のように、はじめに、基材７０上に露光済みの赤色着色層用材料７１ａが形成され、次に、露光済みの赤色着色層用材料７１ａの上に、露光済みの遮光層用材料７４ａが形成される。その後、露光済みの赤色着色層用材料７１ａと、露光済みの遮光層用材料７４ａとに対して、同時に現像処理が行われ、また、同時に焼成処理が行われる。このため、本実施の形態によれば、基材７０上に各着色層７１，７２，７３と遮蔽層７４とを形成する工程において、現像処理と焼成処理とがそれぞれ３回行われる。すなわち本実施の形態によれば、現像処理および焼成処理の回数を、比較の形態に比べてそれぞれ１回削減することができる。このことにより、カラーフィルター６０の製造に要する時間を短くすることができる。
【００６１】
なお本実施の形態において、はじめに、赤色着色層（第１着色層）７１と遮光層７４とが形成され、その後、緑色着色層（第２着色層）７２と青色着色層（第３着色層）７３とが形成される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、少なくとも、遮光層用材料が基材７０上に塗布される前に、露光済みの第１着色層用材料が基材７０上に形成されていればよい。これによって、第１着色層用材料と遮光層用材料とに対して、同時に現像処理を行うことができ、また、同時に焼成処理を行うことができる。以下、図６または図７を参照して、本実施の形態の変形例について説明する。
【００６２】
本実施の形態の変形例
図６（ａ）〜（ｄ）を参照して、本実施の形態の変形例におけるカラーフィルター製造方法について説明する。この場合、はじめに、緑色着色部分６２に対応する領域に緑色着色層７２を形成し（図６（ａ）参照）、次に、青色着色部分６３に対応する領域に青色着色層７３を形成する（図６（ｂ）参照）。各着色層７２，７３を形成する方法は、図１乃至図４に示す本実施の形態の場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００６３】
次に、図６（ｃ）に示すように、基材７０および各着色層７２，７３上に、塗布装置３１により赤色着色層用材料７１ａを塗布する。その後、赤色着色層用材料７１ａに対して、ホットプレート３２による加熱と、コールドプレート３３による冷却とを実施する。次に、図６（ｃ）に示すように、遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層用材料７１ａが残るよう、マスク８１を介して赤色着色層用材料７１ａを露光する。
【００６４】
次に、図６（ｄ）に示すように、塗布装置２１により、露光済みの赤色着色層用材料７１ａ上に遮光層用材料７４ａを塗布する。その後、遮光層用材料７４ａに対して、ホットプレート２２による加熱と、コールドプレート２３による冷却とを実施する。次に、図６（ｄ）に示すように、遮光部分６４に対応する領域に遮光層用材料７４ａが残るよう、上述のマスク８４を介して遮光層用材料７４ａを露光する。
【００６５】
次に、現像装置２５により、基材７０上に形成されている露光済みの赤色着色層用材料７１ａおよび露光済みの遮光層用材料７４ａを現像する。これによって、図６（ｄ）の左側に示すように、遮光部分６４に対応する領域に遮光層７４と赤色着色層７１とが形成され、同時に、赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層７１が形成される。その後、焼成装置２６により、形成された赤色着色層７１および遮光層７４に対して加熱処理が施される。
【００６６】
このように本変形例によれば、露光済みの赤色着色層用材料７１ａと、露光済みの遮光層用材料７４ａとに対して、同時に現像処理が行われ、また、同時に焼成処理が行われる。このため、露光済みの遮光層用材料７４ａに対する現像処理および焼成処理と、露光済みの赤色着色層用材料７１ａに対する現像処理および焼成処理とが、それぞれ別個に行われる場合に比べて、カラーフィルター製造方法における現像処理および焼成処理の回数を削減することができる。
【００６７】
本実施の形態のその他の変形例
次に、図７（ａ）〜（ｄ）を参照して、本実施の形態のその他の変形例におけるカラーフィルター製造方法について説明する。図７（ａ）〜（ｄ）に示すカラーフィルターの製造方法は、赤色着色層７１および遮光層７４を形成した後に青色着色層７３を形成する点が異なるのみであり、その他の方法は図６（ａ）〜（ｄ）に示す本実施の形態の変形例の場合と略同一である。このため、本変形例においても、露光済みの赤色着色層用材料７１ａと、露光済みの遮光層用材料７４ａとに対して、同時に現像処理を行い、また、同時に焼成処理を行うことができる。このことにより、露光済みの遮光層用材料７４ａに対する現像処理および焼成処理と、露光済みの赤色着色層用材料７１ａに対する現像処理および焼成処理とが、それぞれ別個に行われる場合に比べて、カラーフィルター製造方法における現像処理および焼成処理の回数を削減することができる。
【００６８】
なお、上記各実施の形態において、１回の現像処理により遮光層７４とともに形成される第１着色層が、赤色着色層７１からなる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第１着色層が、緑色着色層７２または青色着色層７３からなっていてもよい。
【００６９】
また上記各実施の形態において、カラーフィルター６０が、３色の着色層７１，７２，７３を有する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、カラーフィルターは、１色の着色層のみを有していてもよい。この場合、当該着色層は、１回の現像処理により遮光層７４とともに形成される。
若しくは、カラーフィルターは、２色または４色以上の着色層を有していてもよい。この場合、複数色の着色層のうちの１色の着色層は、１回の現像処理により遮光層７４とともに形成される。
【００７０】
また上記各実施の形態において、赤色着色層用材料（第１着色層用材料）７１ａを構成する感光性樹脂が、露光により硬化するネガ型の感光性樹脂からなる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、赤色着色層用材料（第１着色層用材料）７１ａを構成する感光性樹脂が、露光により軟化するポジ型の感光性材料からなっていてもよい。この場合、赤色着色層用材料７１ａを露光する工程において、遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域以外の領域に塗布された赤色着色層用材料７１ａが露光される。このため、後の現像処理により、遮光部分６４および赤色着色部分６１に対応する領域に赤色着色層７１を形成することができる。
【００７１】
また上記各実施の形態において、遮光層用材料７４ａを構成する感光性樹脂が、露光により硬化するネガ型の感光性樹脂からなる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、遮光層用材料７４ａを構成する感光性樹脂が、露光により軟化するポジ型の感光性材料からなっていてもよい。この場合、遮光層用材料７４ａを露光する工程において、遮光部分６４に対応する領域以外の領域に塗布された遮光層用材料７４ａが露光される。このため、後の現像処理により、遮光部分６４に対応する領域に遮光層７４を形成することができる。
【００７２】
また上記各実施の形態において、第１着色処理ライン３０に、現像装置と焼成装置とが設けられていない例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２において点線で示すように、第１着色処理ライン３０が現像装置３５と焼成装置３６とを有していてもよい。この場合、図２に示すように、第１着色処理ライン３０には、露光装置３４を経た基材をコア装置に戻すバイパスライン３７が設けられている。このため、露光装置３４によって赤色着色層用材料７１ａに対する露光処理が行われた基材７０は、現像装置３５と焼成装置３６とをバイパスしてコア装置１０に戻される。
【００７３】
また上記各実施の形態において、各処理ライン２０，３０，４０，５０に、加熱処理を実施するホットプレート（ＨＰ）２２，３２，４２，５２と、冷却処理を実施するコールドプレート（ＣＰ）２３，３３，４３，５３とがそれぞれ設けられている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、各処理ライン２０，３０，４０，５０がホットプレート（ＨＰ）とコールドプレート（ＣＰ）とを有していなくてもよい。すなわち、各処理ライン２０，３０，４０，５０において、塗布処理と露光処理との間の加熱処理および冷却処理が省略されてもよい。例えば、基材７０上に塗布された材料が容易に固化する場合などに、加熱処理および冷却処理を省略することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１ カラーフィルター製造システム
１０ コア装置
２０ 遮光層用処理ライン
２１ 塗布装置
２２ ホットプレート
２３ コールドプレート
２４ 露光装置
２５ 現像装置
２６ 焼成装置
３０ 第１着色処理ライン
３１ 塗布装置
３２ ホットプレート
３３ コールドプレート
３４ 露光装置
３７ バイパスライン
４０ 第２着色処理ライン
４１ 塗布装置
４２ ホットプレート
４３ コールドプレート
４４ 露光装置
４５ 現像装置
４６ 焼成装置
５０ 第３着色処理ライン
５１ 塗布装置
５２ ホットプレート
５３ コールドプレート
５４ 露光装置
５５ 現像装置
５６ 焼成装置
６０ カラーフィルター
６１ 赤色着色部分
６２ 緑色着色部分
６３ 青色着色部分
６４ 遮光部分
７０ 基材
７１ 赤色着色層
７１ａ 赤色着色層用材料
７２ 緑色着色層
７２ａ 緑色着色層用材料
７３ 青色着色層
７３ａ 青色着色層用材料
７４ 遮光層
７４ａ 遮光層用材料
８１ 赤色着色層用材料用マスク
８１ａ マスクの開口部
８１ｂ マスクの遮蔽部
８４ 遮光層用材料用マスク
８４ａ マスクの開口部
８４ｂ マスクの遮蔽部
１００ カラーフィルター
１０４ 遮光部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分とを有するカラーフィルターを製造する方法において、
基材を準備する工程と、
前記基材上に第１着色層用材料を塗布する工程と、
前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域に前記第１着色層用材料が残るよう、前記第１着色層用材料を露光する工程と、
前記第１着色層用材料上に遮光層用材料を塗布する工程と、
前記基材の前記遮光部分に対応する領域に前記遮光層用材料が残るよう、前記遮光層用材料を露光する工程と、
前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する工程と、を備えたことを特徴とするカラーフィルター製造方法。
【請求項２】
カラーフィルターは、遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分、第２着色部分および第３着色部分とを有し、
前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成した後に、第２着色層を含む第２着色部分を形成し、第３着色層を含む第３着色部分を形成することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項３】
カラーフィルターは、遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分、第２着色部分および第３着色部分とを有し、
前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する前に、第２着色層を含む第２着色部分を形成し、第３着色層を含む第３着色部分を形成することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項４】
カラーフィルターは、遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分、第２着色部分および第３着色部分とを有し、
前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する前に、第２着色層を含む第２着色部分を形成し、
前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成した後に、第３着色層を含む第３着色部分を形成することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項５】
前記第１着色層用材料は、露光により硬化するネガ型の感光性材料からなり、
前記第１着色層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域に塗布された前記第１着色層用材料が露光されることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項６】
前記第１着色層用材料は、露光により軟化するポジ型の感光性材料からなり、
前記第１着色層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域以外の領域に塗布された前記第１着色層用材料が露光されることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項７】
前記遮光層用材料は、露光により硬化するネガ型の感光性材料からなり、
前記遮光層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分に対応する領域に塗布された前記遮光層用材料が露光されることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項８】
前記遮光層用材料は、露光により軟化するポジ型の感光性材料からなり、
前記遮光層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分に対応する領域以外の領域に塗布された前記遮光層用材料が露光されることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項９】
基材と、基材上に形成された遮光層および第１着色層を有するカラーフィルターにおいて、
カラーフィルターをその法線方向から見た場合、入射した光を遮光する遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分と、に区画され、
前記第１着色部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第１着色層とを含み、
前記遮光部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第１着色層と、当該第１着色層上に形成された遮光層とを含むことを特徴とするカラーフィルター。
【請求項１０】
基材上に形成された第２着色層および第３着色層をさらに有し、
カラーフィルターをその法線方向から見た場合、入射した光を遮光する遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分、第２着色部分および第３着色部分に区画され、
前記第２着色部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第２着色層とを含み、
前記第３着色部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第３着色層とを含むことを特徴とする請求項９に記載のカラーフィルター。
【請求項１１】
遮光層と第１着色層とを含む遮光部分と、遮光部分間に設けられ、第１着色層を第１着色部分とを有するカラーフィルターを製造するシステムにおいて、
カラーフィルター用の基材を保管するとともに搬送するコア装置と、
前記コア装置に接続された第１着色処理ラインであって、前記基材上に第１着色層用材料を塗布する塗布装置と、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域に前記第１着色層用材料が残るよう、前記第１着色層用材料を露光する露光装置と、を有する第１着色処理ラインと、
前記コア装置に接続された遮光層用処理ラインであって、前記基材上に遮光層用材料を塗布する塗布装置と、前記基材の前記遮光部分に対応する領域に前記遮光層用材料が残るよう、前記遮光層用材料を露光する露光装置と、露光済みの前記遮光層用材料を現像する現像装置と、を有する遮光層用処理ラインと、を備え、
前記コア装置は、露光済みの前記第１着色層用材料が形成された前記基材を、前記第１着色処理ラインから前記遮光層用処理ラインに搬送し、
前記遮光層用処理ラインの前記現像装置において、露光済みの前記第１着色層用材と露光済みの前記遮光層用材料とがともに現像されることを特徴とするカラーフィルター製造システム。
【請求項１２】
前記第１着色処理ラインは、露光済みの前記第１着色層用材料を現像する現像装置をさらに有し、
前記第１着色処理ラインには、第１着色処理ラインの前記露光装置を経た前記基材を、第１着色処理ラインの前記現像装置をバイパスして前記コア装置に戻すバイパスラインが設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のカラーフィルター製造システム。
【請求項１３】
前記第１着色処理ラインは、第１着色処理ラインの前記現像装置を経た基材に対して加熱処理を施す焼成装置をさらに有し、
前記第１着色処理ラインには、第１着色処理ラインの前記露光装置を経た前記基材を、第１着色処理ラインの前記現像装置および前記焼成装置をバイパスして前記コア装置に戻すバイパスラインが設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のカラーフィルター製造システム。
【請求項１】
遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分とを有するカラーフィルターを製造する方法において、
基材を準備する工程と、
前記基材上に第１着色層用材料を塗布する工程と、
前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域に前記第１着色層用材料が残るよう、前記第１着色層用材料を露光する工程と、
前記第１着色層用材料上に遮光層用材料を塗布する工程と、
前記基材の前記遮光部分に対応する領域に前記遮光層用材料が残るよう、前記遮光層用材料を露光する工程と、
前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する工程と、を備えたことを特徴とするカラーフィルター製造方法。
【請求項２】
カラーフィルターは、遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分、第２着色部分および第３着色部分とを有し、
前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成した後に、第２着色層を含む第２着色部分を形成し、第３着色層を含む第３着色部分を形成することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項３】
カラーフィルターは、遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分、第２着色部分および第３着色部分とを有し、
前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する前に、第２着色層を含む第２着色部分を形成し、第３着色層を含む第３着色部分を形成することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項４】
カラーフィルターは、遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分、第２着色部分および第３着色部分とを有し、
前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成する前に、第２着色層を含む第２着色部分を形成し、
前記第１着色層用材料および前記遮光層用材料を現像して、遮光層と第１着色層とを含む遮光部分を形成するとともに、第１着色層を含む第１着色部分を形成した後に、第３着色層を含む第３着色部分を形成することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項５】
前記第１着色層用材料は、露光により硬化するネガ型の感光性材料からなり、
前記第１着色層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域に塗布された前記第１着色層用材料が露光されることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項６】
前記第１着色層用材料は、露光により軟化するポジ型の感光性材料からなり、
前記第１着色層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域以外の領域に塗布された前記第１着色層用材料が露光されることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項７】
前記遮光層用材料は、露光により硬化するネガ型の感光性材料からなり、
前記遮光層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分に対応する領域に塗布された前記遮光層用材料が露光されることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項８】
前記遮光層用材料は、露光により軟化するポジ型の感光性材料からなり、
前記遮光層用材料を露光する工程において、前記基材の前記遮光部分に対応する領域以外の領域に塗布された前記遮光層用材料が露光されることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター製造方法。
【請求項９】
基材と、基材上に形成された遮光層および第１着色層を有するカラーフィルターにおいて、
カラーフィルターをその法線方向から見た場合、入射した光を遮光する遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分と、に区画され、
前記第１着色部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第１着色層とを含み、
前記遮光部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第１着色層と、当該第１着色層上に形成された遮光層とを含むことを特徴とするカラーフィルター。
【請求項１０】
基材上に形成された第２着色層および第３着色層をさらに有し、
カラーフィルターをその法線方向から見た場合、入射した光を遮光する遮光部分と、遮光部分間に設けられた第１着色部分、第２着色部分および第３着色部分に区画され、
前記第２着色部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第２着色層とを含み、
前記第３着色部分は、前記基材と、前記基材上に形成された第３着色層とを含むことを特徴とする請求項９に記載のカラーフィルター。
【請求項１１】
遮光層と第１着色層とを含む遮光部分と、遮光部分間に設けられ、第１着色層を第１着色部分とを有するカラーフィルターを製造するシステムにおいて、
カラーフィルター用の基材を保管するとともに搬送するコア装置と、
前記コア装置に接続された第１着色処理ラインであって、前記基材上に第１着色層用材料を塗布する塗布装置と、前記基材の前記遮光部分および前記第１着色部分に対応する領域に前記第１着色層用材料が残るよう、前記第１着色層用材料を露光する露光装置と、を有する第１着色処理ラインと、
前記コア装置に接続された遮光層用処理ラインであって、前記基材上に遮光層用材料を塗布する塗布装置と、前記基材の前記遮光部分に対応する領域に前記遮光層用材料が残るよう、前記遮光層用材料を露光する露光装置と、露光済みの前記遮光層用材料を現像する現像装置と、を有する遮光層用処理ラインと、を備え、
前記コア装置は、露光済みの前記第１着色層用材料が形成された前記基材を、前記第１着色処理ラインから前記遮光層用処理ラインに搬送し、
前記遮光層用処理ラインの前記現像装置において、露光済みの前記第１着色層用材と露光済みの前記遮光層用材料とがともに現像されることを特徴とするカラーフィルター製造システム。
【請求項１２】
前記第１着色処理ラインは、露光済みの前記第１着色層用材料を現像する現像装置をさらに有し、
前記第１着色処理ラインには、第１着色処理ラインの前記露光装置を経た前記基材を、第１着色処理ラインの前記現像装置をバイパスして前記コア装置に戻すバイパスラインが設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のカラーフィルター製造システム。
【請求項１３】
前記第１着色処理ラインは、第１着色処理ラインの前記現像装置を経た基材に対して加熱処理を施す焼成装置をさらに有し、
前記第１着色処理ラインには、第１着色処理ラインの前記露光装置を経た前記基材を、第１着色処理ラインの前記現像装置および前記焼成装置をバイパスして前記コア装置に戻すバイパスラインが設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のカラーフィルター製造システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１５８６２５（Ｐ２０１１−１５８６２５Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８９８７（Ｐ２０１０−１８９８７）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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